KR102445203B1 - Apparatus and method for reducing vibration of steering wheel - Google Patents
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Abstract
조향 휠의 진동 저감 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 조향 휠의 진동 저감 장치는, 모터 전류, 차량 속도 및 차량 휠 속도 중 적어도 하나에 기초하여 차량의 조향 휠에서 발생하는 저더를 제거하기 위한 저더 보상 토크를 산출하는 저더 보상 로직부, 및 상기 차량 휠 속도, 조향 토크, 및 브레이크 상태 중 적어도 하나에 기초하여 상기 저더 보상 로직부의 동작 상태를 결정하는 저더 보상 진단부를 포함한다. An apparatus and method for reducing vibration of a steering wheel are disclosed. An apparatus for reducing vibration of a steering wheel according to an aspect of the present invention provides a judder compensation for calculating a judder compensation torque for removing judder generated in a steering wheel of a vehicle based on at least one of a motor current, a vehicle speed, and a vehicle wheel speed a logic unit; and a judder compensation diagnosis unit configured to determine an operation state of the judder compensation logic unit based on at least one of a vehicle wheel speed, a steering torque, and a brake state.
Description
본 발명은 조향 휠의 진동 저감 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 브레이크 작동 시 발생하는 저더 진동을 추출하고 해당 진동 성분을 역으로 보상함으로써 조향 휠의 진동을 저감하여 운전자가 느끼는 진동감을 줄일 수 있도록 하는 조향 휠의 진동 저감 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for reducing the vibration of a steering wheel, and more particularly, to a vibration felt by a driver by reducing the vibration of the steering wheel by extracting the judder vibration generated when a brake of a vehicle is operated and compensating the vibration component in reverse. Disclosed are an apparatus and method for reducing vibration of a steering wheel to reduce the feeling.
일반적으로 차량이 주행 중 제동 상황에서 운전자가 브레이크를 밟을 경우 브레이크의 동작에 따른 저더(Judder)가 발생할 수 있으며, 브레이크의 동작에 따라 발생한 저더는 조향 휠의 진동으로 전달된다.In general, when the driver steps on the brake in a braking situation while the vehicle is driving, judder may occur according to the operation of the brake, and the judder generated according to the operation of the brake is transmitted as vibration of the steering wheel.
제동 상황에서 조향 휠의 진동이 발생하면 운전자는 불안감을 느끼게 되어 차량의 제동 상황에서 발생하는 조향 휠의 저더는 주행 안정성에 영향을 주게 된다.When the vibration of the steering wheel occurs in a braking situation, the driver feels anxious, and the judder of the steering wheel that occurs in the braking situation of the vehicle affects driving stability.
이러한 차량의 제동 상황에서 조향 휠의 저더를 저감하기 위해 댐핑 토크 주입 방법 또는 대역 통과 필터를 사용한 특정 주파수를 가지는 외란 억제 방법을 사용하고 있다. In order to reduce the judder of the steering wheel in such a vehicle braking situation, a damping torque injection method or a disturbance suppression method having a specific frequency using a band pass filter is used.
그러나, 댐핑 토크 주입 방법은 조향 시스템의 전체 특성을 변화시켜 진동 억제가 가능하지만 조향 이질감을 발생시킬 수 있고, 대역 통과 필터를 사용한 특정 주파수를 가지는 외란 억제 방법은 전달계의 주파수에 따른 크기 변화 및 위상 변화를 고려해야 하는 단점이 있다. However, the damping torque injection method is capable of suppressing vibration by changing the overall characteristics of the steering system, but may generate a steering sense of heterogeneity. There are downsides to considering change.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0058839호(2015.05.29, 공개)의 '조향휠 저더 방지 방법 및 이를 위한 전동조향장치'에 개시되어 있다.The background technology of the present invention is disclosed in 'A method for preventing judder on a steering wheel and an electric steering device therefor' of Korean Patent Publication No. 10-2015-0058839 (published on May 29, 2015).
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 차량의 브레이크 작동 시 발생하는 저더 진동을 추출하고 해당 진동 성분을 역으로 보상함으로써 조향 휠의 진동을 저감하여 운전자가 느끼는 진동감을 줄일 수 있도록 하는 조향 휠의 진동 저감 장치 및 방법을 제공하는 것이다. The present invention has been devised to improve the above problems, and an object according to an aspect of the present invention is to reduce the vibration of the steering wheel by extracting the judder vibration generated when the brake of the vehicle is operated and compensating the corresponding vibration component in reverse. It is to provide an apparatus and method for reducing vibration of a steering wheel so as to reduce a sense of vibration felt by a driver.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problem(s) mentioned above, and another problem(s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 측면에 따른 조향 휠의 진동 저감 장치는, 모터 전류, 차량 속도 및 차량 휠 속도 중 적어도 하나에 기초하여 차량의 조향 휠에서 발생하는 저더를 제거하기 위한 저더 보상 토크를 산출하는 저더 보상 로직부, 및 상기 차량 휠 속도, 조향 토크, 및 브레이크 상태 중 적어도 하나에 기초하여 상기 저더 보상 로직부의 동작 상태를 결정하는 저더 보상 진단부를 포함한다. An apparatus for reducing vibration of a steering wheel according to an aspect of the present invention provides a judder compensation for calculating a judder compensation torque for removing judder generated in a steering wheel of a vehicle based on at least one of a motor current, a vehicle speed, and a vehicle wheel speed a logic unit; and a judder compensation diagnosis unit configured to determine an operation state of the judder compensation logic unit based on at least one of a vehicle wheel speed, a steering torque, and a brake state.
본 발명에서 조향 휠의 진동 저감 장치는 상기 저더 보상 로직부로부터 상기 저더 보상 토크를 입력 받고, 상기 저더 보상 토크를 모터 토크에 반영함으로써 상기 조향 휠의 저더를 제거하는 조향 모터 제어 로직부를 더 포함할 수 있다. In the present invention, the apparatus for reducing vibration of a steering wheel may further include a steering motor control logic unit configured to receive the judder compensation torque from the judder compensation logic unit and remove the judder of the steering wheel by reflecting the judder compensation torque to the motor torque. can
본 발명에서 상기 저더 보상 로직부는, 상기 차량 휠 속도로부터 제1 회전 주파수 및 제2 회전 주파수를 산출하는 주파수 산출기, 상기 제1 회전 주파수 또는 제2 회전 주파수에 따라 상기 모터 전류를 필터링하여 저더 주파수 성분을 추출하고, 상기 저더 주파수 성분에 상기 차량 속도에 설정된 게인을 적용하여 보상 전류를 출력하는 저더 보상기, 상기 보상 전류를 보상 토크로 변환하여 출력하는 변환기를 포함할 수 있다. In the present invention, the judder compensation logic unit includes a frequency calculator for calculating a first rotation frequency and a second rotation frequency from the vehicle wheel speed, and filters the motor current according to the first rotation frequency or the second rotation frequency to obtain a judder frequency It may include a judder compensator for extracting a component and outputting a compensation current by applying a gain set to the vehicle speed to the judder frequency component, and a converter for converting the compensation current into compensation torque and outputting it.
본 발명에서 상기 주파수 산출기는, 상기 차량 휠 속도로부터 제1 회전 주파수를 산출하고, 상기 제1 회전 주파수에 일정 배수를 곱하여 제2 회전 주파수를 산출할 수 있다. In the present invention, the frequency calculator may calculate a first rotation frequency from the vehicle wheel speed and calculate a second rotation frequency by multiplying the first rotation frequency by a predetermined multiple.
본 발명에서 상기 저더 보상기는, 상기 제1 회전 주파수에 따라 상기 모터 전류를 필터링하여 제1 저더 주파수 성분을 추출하고, 상기 차량 속도에 따라 상기 제1 저더 주파수 성분을 보상하여 제1 보상 전류를 출력하는 제1 저더 보상기, 상기 제2 회전 주파수에 따라 상기 모터 전류를 필터링하여 제2 저더 주파수 성분을 추출하고, 상기 차량 속도에 따라 상기 제2 저더 주파수 성분을 보상하여 제2 보상 전류를 출력하는 제2 저더 보상기, 상기 제1 보상 전류와 제2 보상 전류를 합하여 상기 보상 전류를 출력하는 연산부를 포함할 수 있다. In the present invention, the judder compensator filters the motor current according to the first rotation frequency to extract a first judder frequency component, and outputs a first compensation current by compensating for the first judder frequency component according to the vehicle speed a first judder compensator that filters the motor current according to the second rotation frequency to extract a second judder frequency component, and compensates the second judder frequency component according to the vehicle speed to output a second compensation current 2 judder compensator, and a calculating unit for outputting the compensation current by adding the first compensation current and the second compensation current.
본 발명에서 상기 제1 저더 보상기는, 상기 제1 회전 주파수에 따라 필터 계수가 변경된 대역 통과 필터를 통해 상기 모터 전류로부터 저더에 의한 제1 저더 주파수 성분을 추출하는 제1 저더 주파수 추출부, 상기 추출된 제1 저더 주파수 성분에 상기 차량 속도에 설정된 위상값을 적용하여 상기 제1 저더 주파수 성분의 위상을 변경하는 제1 위상 변경부, 상기 위상이 변경된 제1 저더 주파수 성분에 상기 차량 속도에 설정된 게인을 적용하여 상기 제1 보상 전류를 산출하는 제1 게인 적용부를 포함할 수 있다. In the present invention, the first judder compensator includes a first judder frequency extractor for extracting a first judder frequency component by judder from the motor current through a bandpass filter whose filter coefficient is changed according to the first rotation frequency, the extraction A first phase changer configured to change a phase of the first judder frequency component by applying a phase value set to the vehicle speed to the first judder frequency component, and a gain set to the vehicle speed in the phase-changed first judder frequency component and a first gain applying unit configured to calculate the first compensation current by applying .
본 발명에서 상기 제2 저더 보상기는, 상기 제2 회전 주파수에 따라 필터 계수가 변경된 대역 통과 필터를 통해 상기 모터 전류로부터 저더에 의한 제2 저더 주파수 성분을 추출하는 제2 저더 주파수 추출부, 상기 추출된 제2 저더 주파수 성분에 상기 차량 속도에 설정된 위상값을 적용하여 상기 제2 저더 주파수 성분의 위상을 변경하는 제2 위상 변경부, 및 상기 위상이 변경된 제2 저더 주파수 성분에 상기 차량 속도에 설정된 게인을 적용하여 상기 제2 보상 전류를 산출하는 제2 게인 적용부를 포함할 수 있다. In the present invention, the second judder compensator includes a second judder frequency extractor for extracting a second judder frequency component by judder from the motor current through a bandpass filter whose filter coefficient is changed according to the second rotation frequency, the extraction a second phase changer configured to change the phase of the second judder frequency component by applying the phase value set to the vehicle speed to the second judder frequency component, and a second judder frequency component whose phase is set to the vehicle speed and a second gain applying unit configured to calculate the second compensation current by applying a gain.
본 발명에서 상기 변환기는, 상기 변환된 보상 토크에서 기 설정된 한계범위에 해당하는 보상 토크를 출력할 수 있다. In the present invention, the converter may output a compensation torque corresponding to a preset limit range from the converted compensation torque.
본 발명에서 상기 저더 보상 진단부는, 상기 차량 휠 속도로부터 제1 회전 주파수 및 제2 회전 주파수를 산출하는 주파수 산출기, 상기 제1 회전 주파수 또는 제2 회전 주파수에 따라 상기 조향 토크를 필터링하여 조향 휠의 저더로 인하여 발생하는 저더 주파수 성분을 추출하는 저더 주파수 추출기, 상기 추출된 저더 주파수 성분에 의한 저더 신호의 절대 값을 저역 통과 필터링하여 상기 저더 신호의 크기를 산출하는 크기 산출부, 및 상기 저더 신호의 크기를 기 설정된 임계값과 비교하고, 그 비교결과와 브레이크 상태에 기초하여 상기 저더 보상 로직부의 동작을 결정하는 동작 결정부를 포함할 수 있다. In the present invention, the judder compensation diagnosis unit may include a frequency calculator for calculating a first rotation frequency and a second rotation frequency from the vehicle wheel speed, and filters the steering torque according to the first rotation frequency or the second rotation frequency to the steering wheel A judder frequency extractor for extracting a judder frequency component generated due to judder of a judder frequency component, a magnitude calculator for calculating the magnitude of the judder signal by low-pass filtering the absolute value of the judder signal by the extracted judder frequency component, and the judder signal and an operation determining unit that compares the magnitude of α with a preset threshold value and determines the operation of the judder compensation logic unit based on the comparison result and the break state.
본 발명에서 상기 주파수 산출기는, 상기 차량 휠 속도로부터 제1 회전 주파수를 산출하고, 상기 제1 회전 주파수에 일정 배수를 곱하여 제2 회전 주파수를 산출할 수 있다. In the present invention, the frequency calculator may calculate a first rotation frequency from the vehicle wheel speed and calculate a second rotation frequency by multiplying the first rotation frequency by a predetermined multiple.
본 발명에서 상기 저더 주파수 추출기는, 상기 제1 회전 주파수에 따라 필터 계수가 변경된 대역 통과 필터를 통해 상기 조향 토크로부터 저더에 의한 제1 저더 주파수 성분을 추출하는 제1 저더 주파수 추출부, 상기 제2 회전 주파수에 따라 필터 계수가 변경된 대역 통과 필터를 통해 상기 조향 토크로부터 저더에 의한 제2 저더 주파수 성분을 추출하는 제2 저더 주파수 추출부, 상기 제1 저더 주파수 성분 및 제2 저더 주파수 성분을 합하여 저더 신호를 출력하는 합산부를 포함할 수 있다. In the present invention, the judder frequency extractor includes a first judder frequency extractor for extracting a first judder frequency component by judder from the steering torque through a bandpass filter in which a filter coefficient is changed according to the first rotation frequency, the second A second judder frequency extractor for extracting a second judder frequency component by judder from the steering torque through a bandpass filter whose filter coefficient is changed according to the rotation frequency, and a judder by summing the first judder frequency component and the second judder frequency component It may include a summation unit for outputting a signal.
본 발명에서 상기 동작 결정부는, 상기 저더 신호의 크기가 상기 임계값 미만이며 상기 브레이크가 동작 중인 경우, 상기 저더 보상 로직부의 동작을 지시하는 동작 신호를 출력하고, 상기 저더 신호의 크기가 상기 임계값 이상 또는 상기 브레이크가 동작 중이 아닌 경우, 상기 저더 보상 로직부의 동작 중지를 지시하는 동작 중지 신호를 출력할 수 있다. In the present invention, the operation determining unit outputs an operation signal instructing the operation of the judder compensation logic unit when the magnitude of the judder signal is less than the threshold value and the brake is in operation, and the magnitude of the judder signal is the threshold value When abnormal or when the brake is not in operation, an operation stop signal instructing to stop the operation of the judder compensation logic unit may be output.
본 발명에서 상기 저더 보상 로직부는, 상기 동작 결정부로부터 동작 신호를 수신한 경우 동작을 수행하고, 상기 동작 결정부로부터 동작 중지 신호를 수신한 경우 동작을 중지할 수 있다. In the present invention, the judder compensation logic unit may perform an operation when receiving an operation signal from the operation determiner, and stop the operation when receiving an operation stop signal from the operation determination unit.
본 발명의 다른 측면에 따른 조향 휠의 진동 저감 방법은, 저더 보상 진단부가, 차량 휠 속도, 조향 토크, 및 브레이크 상태 중 적어도 하나에 기초하여 저더 보상 로직부의 동작 상태를 결정하고, 상기 결정된 동작 상태에 따른 동작 상태 신호를 출력하는 단계, 상기 저더 보상 로직부가, 상기 저더 보상 진단부로부터 동작 상태 신호를 수신하고, 상기 동작 상태 신호가 동작 신호인 경우 모터 전류, 차량 속도 및 차량 휠 속도 중 적어도 하나에 기초하여 차량의 조향 휠에서 발생하는 저더를 제거하기 위한 저더 보상 토크를 산출하는 단계를 포함한다. In a method for reducing vibration of a steering wheel according to another aspect of the present invention, the judder compensation diagnosis unit determines an operation state of the judder compensation logic unit based on at least one of a vehicle wheel speed, a steering torque, and a brake state, and the determined operation state outputting an operation state signal according to the judder compensation logic unit, receiving an operation state signal from the judder compensation diagnosis unit, and when the operation state signal is an operation signal, at least one of a motor current, a vehicle speed, and a vehicle wheel speed and calculating a judder compensation torque for removing judder generated from the steering wheel of the vehicle based on the .
본 발명은 조향 모터 제어 로직부가 상기 저더 보상 로직부로부터 상기 저더 보상 토크를 입력 받고, 상기 저더 보상 토크를 모터 토크에 반영함으로써 상기 조향 휠의 저더를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. The present invention may further include removing the judder of the steering wheel by a steering motor control logic unit receiving the judder compensation torque from the judder compensation logic unit and reflecting the judder compensation torque to the motor torque.
본 발명에서 상기 동작 상태 신호를 출력하는 단계는, 주파수 산출기가 상기 차량 휠 속도로부터 제1 회전 주파수 및 제2 회전 주파수를 산출하는 단계, 저더 주파수 추출기가 상기 제1 회전 주파수 또는 제2 회전 주파수에 따라 상기 조향 토크를 필터링하여 조향 휠의 저더로 인하여 발생하는 저더 주파수 성분을 추출하는 단계, 크기 산출부가 상기 추출된 저더 주파수 성분에 의한 저더 신호의 절대 값을 저역 통과 필터링하여 상기 저더 신호의 크기를 산출하는 단계, 동작 결정부가 상기 저더 신호의 크기를 기 설정된 임계값과 비교하고, 그 비교결과와 브레이크 상태에 기초하여 상기 저더 보상 로직부의 동작 상태를 결정하며, 상기 결정된 동작 상태에 따른 동작 상태 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다. In the present invention, outputting the operating state signal includes: a frequency calculator calculating a first rotation frequency and a second rotation frequency from the vehicle wheel speed, and a judder frequency extractor to the first rotation frequency or the second rotation frequency extracting a judder frequency component generated due to judder of the steering wheel by filtering the steering torque accordingly, a magnitude calculator low-pass filtering the absolute value of the judder signal by the extracted judder frequency component to determine the magnitude of the judder signal Calculating, the operation determining unit compares the magnitude of the judder signal with a preset threshold, and determines the operation state of the judder compensation logic unit based on the comparison result and the break state, and the operation state signal according to the determined operation state It may include the step of outputting.
본 발명은 상기 제1 회전 주파수 및 제2 회전 주파수를 산출하는 단계에서, 상기 주파수 산출기는, 상기 차량 휠 속도로부터 제1 회전 주파수를 산출하고, 상기 제1 회전 주파수에 일정 배수를 곱하여 제2 회전 주파수를 산출할 수 있다. In the present invention, in the step of calculating the first rotation frequency and the second rotation frequency, the frequency calculator calculates a first rotation frequency from the vehicle wheel speed, and multiplies the first rotation frequency by a predetermined multiple to rotate the second rotation frequency. frequency can be calculated.
본 발명에서 상기 저더 주파수 성분을 추출하는 단계는, 상기 저더 주파수 추출기가, 상기 제1 회전 주파수에 따라 필터 계수가 변경된 대역 통과 필터를 통해 상기 조향 토크로부터 저더에 의한 제1 저더 주파수 성분을 추출하는 단계, 상기 저더 주파수 추출기가 상기 제2 회전 주파수에 따라 필터 계수가 변경된 대역 통과 필터를 통해 상기 조향 토크로부터 저더에 의한 제2 저더 주파수 성분을 추출하는 단계, 및 상기 저더 주파수 추출기가 상기 제1 저더 주파수 성분 및 제2 저더 주파수 성분을 합하여 저더 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다. In the present invention, the step of extracting the judder frequency component includes the judder frequency extractor extracting the first judder frequency component by judder from the steering torque through a bandpass filter in which the filter coefficient is changed according to the first rotation frequency. step, extracting, by the judder frequency extractor, a second judder frequency component by judder from the steering torque through a bandpass filter whose filter coefficient is changed according to the second rotation frequency, and the judder frequency extractor by the first judder outputting a judder signal by summing the frequency component and the second judder frequency component.
본 발명은 상기 저더 보상 로직부의 동작을 결정하는 단계에서, 상기 동작 결정부는, 상기 저더 신호의 크기가 상기 임계값 미만이며 상기 브레이크가 동작 중인 경우, 상기 저더 보상 로직부의 동작을 지시하는 동작 신호를 출력하고, 상기 저더 신호의 크기가 상기 임계값 이상 또는 상기 브레이크가 동작 중이 아닌 경우, 상기 저더 보상 로직부의 동작 중지를 지시하는 동작 중지 신호를 출력할 수 있다. In the present invention, in the step of determining the operation of the judder compensation logic unit, the operation determining unit receives an operation signal for instructing the operation of the judder compensation logic unit when the magnitude of the judder signal is less than the threshold value and the brake is in operation output, and when the level of the judder signal is equal to or greater than the threshold value or the brake is not in operation, an operation stop signal instructing to stop the operation of the judder compensation logic unit may be output.
본 발명에서 상기 저더 보상 토크를 산출하는 단계는, 주파수 산출기가 상기 차량 휠 속도로부터 제1 회전 주파수 및 제2 회전 주파수를 산출하는 단계, 저더 보상기가 상기 제1 회전 주파수 또는 제2 회전 주파수에 따라 상기 모터 전류를 필터링하여 저더 주파수 성분을 추출하고, 상기 저더 주파수 성분에 상기 차량 속도에 설정된 게인을 적용하여 보상 전류를 출력하는 단계, 및 변환기가 상기 보상 전류를 보상 토크로 변환하여 출력하는 단계를 포함할 수 있다. In the present invention, the step of calculating the judder compensation torque includes: a frequency calculator calculating a first rotation frequency and a second rotation frequency from the vehicle wheel speed; a judder compensator according to the first rotation frequency or the second rotation frequency Filtering the motor current to extract a judder frequency component, applying a gain set to the vehicle speed to the judder frequency component to output a compensation current, and a converter converting the compensation current into compensation torque and outputting it may include
본 발명은 상기 제1 회전 주파수 및 제2 회전 주파수를 산출하는 단계에서, 상기 주파수 산출기는, 상기 차량 휠 속도로부터 제1 회전 주파수를 산출하고, 상기 제1 회전 주파수에 일정 배수를 곱하여 제2 회전 주파수를 산출할 수 있다. In the present invention, in the step of calculating the first rotation frequency and the second rotation frequency, the frequency calculator calculates a first rotation frequency from the vehicle wheel speed, and multiplies the first rotation frequency by a predetermined multiple to rotate the second rotation frequency. frequency can be calculated.
본 발명에서 상기 보상 전류를 출력하는 단계는, 제1 저더 보상기가 상기 제1 회전 주파수에 따라 상기 모터 전류를 필터링하여 제1 저더 주파수 성분을 추출하고, 상기 차량 속도에 따라 상기 제1 저더 주파수 성분을 보상하여 제1 보상 전류를 출력하는 단계, 제2 저더 보상기가 상기 제2 회전 주파수에 따라 상기 모터 전류를 필터링하여 제2 저더 주파수 성분을 추출하고, 상기 차량 속도에 따라 상기 제2 저더 주파수 성분을 보상하여 제2 보상 전류를 출력하는 단계, 및 연산부가 상기 제1 보상 전류와 제2 보상 전류를 합하여 상기 보상 전류를 출력하는 단계를 포함할 수 있다. In the present invention, outputting the compensation current includes: a first judder compensator filtering the motor current according to the first rotation frequency to extract a first judder frequency component, and the first judder frequency component according to the vehicle speed outputting a first compensation current by compensating for , a second judder compensator filtering the motor current according to the second rotation frequency to extract a second judder frequency component, and the second judder frequency component according to the vehicle speed Compensating for , outputting a second compensation current, and outputting the compensation current by summing the first compensation current and the second compensation current by an operation unit.
본 발명에서 상기 제1 보상 전류를 출력하는 단계는, 상기 제1 저더 보상기가 상기 제1 회전 주파수에 따라 필터 계수가 변경된 대역 통과 필터를 통해 상기 모터 전류로부터 저더에 의한 제1 저더 주파수 성분을 추출하는 단계, 상기 제1 저더 보상기가 상기 추출된 제1 저더 주파수 성분에 상기 차량 속도에 설정된 위상값을 적용하여 상기 제1 저더 주파수 성분의 위상을 변경하는 단계, 및 상기 제1 저더 보상기가 상기 위상이 변경된 제1 저더 주파수 성분에 상기 차량 속도에 설정된 게인을 적용하여 상기 제1 보상 전류를 산출하는 단계를 포함할 수 있다. In the present invention, the step of outputting the first compensation current includes: the first judder compensator extracts a first judder frequency component by judder from the motor current through a band-pass filter in which a filter coefficient is changed according to the first rotation frequency changing the phase of the first judder frequency component by applying, by the first judder compensator, a phase value set to the vehicle speed to the extracted first judder frequency component, and the first judder compensator performs the phase and calculating the first compensation current by applying a gain set to the vehicle speed to the changed first judder frequency component.
본 발명에서 상기 제2 보상 전류를 출력하는 단계는, 상기 제2 저더 보상기가 상기 제2 회전 주파수에 따라 필터 계수가 변경된 대역 통과 필터를 통해 상기 모터 전류로부터 저더에 의한 제2 저더 주파수 성분을 추출하는 단계, 상기 제2 저더 보상기가 상기 추출된 제2 저더 주파수 성분에 상기 차량 속도에 설정된 위상값을 적용하여 상기 제2 저더 주파수 성분의 위상을 변경하는 단계, 및 상기 제2 저더 보상기가 상기 위상이 변경된 제2 저더 주파수 성분에 상기 차량 속도에 설정된 게인을 적용하여 상기 제2 보상 전류를 산출하는 단계를 포함할 수 있다. In the present invention, the step of outputting the second compensation current may include extracting, by the second judder compensator, a second judder frequency component by judder from the motor current through a band-pass filter in which a filter coefficient is changed according to the second rotation frequency. changing the phase of the second judder frequency component by applying, by the second judder compensator, a phase value set to the vehicle speed to the extracted second judder frequency component, and the second judder compensator performs the phase and calculating the second compensation current by applying a gain set to the vehicle speed to the changed second judder frequency component.
본 발명은 상기 보상 전류를 보상 토크로 변환하여 출력하는 단계에서, 상기 변환기는, 상기 변환된 보상 토크에서 기 설정된 한계범위에 해당하는 보상 토크를 출력할 수 있다. In the present invention, in the step of converting the compensation current into compensation torque and outputting the compensation current, the converter may output compensation torque corresponding to a preset limit range from the converted compensation torque.
본 발명의 일 실시예에 따른 조향 휠의 진동 저감 장치 및 방법은, 차량의 브레이크 작동 시 발생하는 저더 진동을 추출하고 해당 진동 성분을 역으로 보상함으로써 조향 휠의 진동을 저감하여 운전자가 느끼는 진동감을 줄일 수 있다. An apparatus and method for reducing vibration of a steering wheel according to an embodiment of the present invention reduce the vibration of the steering wheel by extracting the judder vibration generated when the brake of the vehicle is operated and compensating the vibration component in reverse, thereby reducing the vibration felt by the driver. can be reduced
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다. On the other hand, the effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and various effects may be included within the range apparent to those skilled in the art from the description below.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 휠의 진동 저감 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저더 보상 로직부의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 저더 보상기의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저더 보상기에 의해 보상된 모터 전류를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 저더 보상 진단부의 구성을 설명하기 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 저더 보상 진단부의 동작에 따른 조향 토크를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 휠의 진동 저감 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an apparatus for reducing vibration of a steering wheel according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating the configuration of a judder compensation logic unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram for explaining the configuration of the judder compensator shown in FIG. 2 .
4 is a view for explaining a motor current compensated by a judder compensator according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram illustrating the configuration of a judder compensation diagnosis unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a steering torque according to an operation of a judder compensation diagnosis unit according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining a method for reducing vibration of a steering wheel according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 휠의 진동 저감 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. Hereinafter, an apparatus and method for reducing vibration of a steering wheel according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.
본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.Implementations described herein may be implemented in, for example, a method or process, an apparatus, a software program, a data stream, or a signal. Although discussed only in the context of a single form of implementation (eg, discussed only as a method), implementations of the discussed features may also be implemented in other forms (eg, as an apparatus or program). The apparatus may be implemented in suitable hardware, software and firmware, and the like. A method may be implemented in an apparatus such as, for example, a processor, which generally refers to a computer, a microprocessor, a processing device, including an integrated circuit or programmable logic device, or the like. Processors also include communication devices such as computers, cell phones, portable/personal digital assistants ("PDA") and other devices that facilitate communication of information between end-users.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 휠의 진동 저감 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an apparatus for reducing vibration of a steering wheel according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 휠의 진동 저감 장치는, 감지부(100), 조향 제어 로직부(200), 저더 보상 로직부(300), 저더 보상 진단부(400), 및 조향 모터 제어 로직부(500)를 포함한다. Referring to FIG. 1 , an apparatus for reducing vibration of a steering wheel according to an embodiment of the present invention includes a
감지부(100)는 브레이크 저더(Judder)에 의한 조향 휠의 진동 저감에 필요한 정보를 감지한다. 감지부(100)는 모터 전류, 및 조향 토크 등을 포함하는 센서 신호를 감지하는 센서 신호 감지부(110), 및 휠 속도, 차량 속도, 및 브레이크 상태 중 적어도 하나를 포함하는 차량 정보를 감지하는 차량 정보 감지부(120)를 포함할 수 있다. 여기서 브레이크 상태는 브레이크 동작 여부(예컨대, 브레이크 페달의 눌림 여부)를 나타내는 정보일 수 있다. The
조향 제어 로직부(200)는 감지부(100)로부터 센서 신호 및 차량 정보를 입력 받고, 입력 받은 센서 신호 및 차량 정보에 기초하여 조향 제어를 위한 모터 토크 명령을 출력한다. 조향 제어 로직부(200)가 조향 제어를 위한 모터 토크 명령을 출력하는 것은 당업자가 용이하게 실시할 수 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다. The steering
저더 보상 로직부(300)는 저더 보상 진단부(400)로부터 동작 상태 신호를 수신하고, 동작 상태 신호가 동작 신호인 경우 동작할 수 있다. The judder
저더 보상 로직부(300)는 감지부(100)로부터 모터 전류, 차량 속도 및 차량 휠 속도 중 적어도 하나를 입력 받고, 입력 받은 모터 전류, 차량 속도 및 차량 휠 속도 중 적어도 하나에 기초하여 차량의 조향 휠에서 발생하는 저더를 제거하기 위한 저더 보상 토크(Compensation Torque)를 산출한다. 즉, 저더 보상 로직부(300)는 브레이크 저더에 의한 외란 성분을 감지하여 모터 토크 명령을 보상할 수 있다.The judder
저더 보상 로직부(300)에 대한 상세한 설명은 도 2를 참조하기로 한다. A detailed description of the judder
저더 보상 진단부(400)는 저더 보상 로직부(300)의 오동작을 방지하기 위해, 저더 보상 로직부(300)의 동작 상태를 결정하고, 결정된 동작 상태에 따른 동작 상태 신호를 저더 보상 로직부(300)로 전송한다.The judder
즉, 저더 보상 진단부(400)는 감지부(100)로부터 차량 조향 휠 속도, 조향 토크, 및 브레이크 상태 중 적어도 하나를 입력 받고, 입력 받은 차량 조향 휠 속도, 조향 토크, 및 브레이크 상태 중 적어도 하나에 기초하여 저더 보상 로직부(300)의 동작 상태를 결정하며, 동작 상태에 따른 동작 상태 신호를 출력할 수 있다. 여기서 동작 상태 신호는 저더 보상 로직부(300)의 동작을 지시하는 동작 신호 또는 저더 보상 로직부(300)의 동작 중지를 지시하는 동작 중지 신호일 수 있다. That is, the judder
예컨대, 저더 보상 로직부(300)의 동작으로 결정된 경우, 저더 보상 진단부(400)는 "Logic Enable Flag = 1"을 동작 신호로서 저더 보상 로직부(300)에 전송할 수 있다. 또한 저더 보상 로직부(300)의 동작 중지로 결정된 경우, 저더 보상 진단부(400)는 "Logic Enable Flag = 0"을 동작 중지 신호로서 저더 보상 로직부(300)에 전송할 수 있다. For example, when it is determined by the operation of the judder
저더 보상 로직부(300)에 대한 상세한 설명은 도 5를 참조하기로 한다. A detailed description of the judder
조향 모터 제어 로직부(500)는 조향 제어 로직부(200) 및 저더 보상 로직부(300)로부터 모터 토크 명령 및 저더 보상 토크를 입력 받고, 입력 받은 모터 토크 명령에 저더 보상 토크를 반영함으로써 조향 휠의 저더를 제거한다. The steering motor
즉, 조향 모터 제어 로직부(500)는 저더 보상 토크가 반영된 모터 토크 명령에 따라 모터를 제어하고, 이러한 모터 토크 제어가 이루어짐으로써 발생된 저더가 조향 휠로 전달되기 전 MDPS을 통해 제거될 수 있다. 이로 인해 별도의 기구장치를 이용하지 않고 MDPS을 소프웨어적으로 제어하면서도 차량 안전성을 저하시킬 수 있는 조향휠 떨림이 방지된다.That is, the steering motor
상기와 같이 구성된 진동 저감 장치는 브레이크 작동 시 발생하는 저더 진동을 추출하고 해당 진동 성분을 역으로 보상할 수 있다. 이를 통해 조향 휠의 진동을 저감하여 운전자가 느끼는 진동감을 줄일 수 있다.The vibration reduction device configured as described above may extract the judder vibration generated during brake operation and reversely compensate the vibration component. Through this, the vibration of the steering wheel can be reduced, thereby reducing the sense of vibration felt by the driver.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저더 보상 로직부의 구성을 설명하기 위한 블록도, 도 3은 도 2에 도시된 저더 보상기의 구성을 설명하기 위한 블록도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저더 보상기에 의해 보상된 모터 전류를 설명하기 위한 도면이다. 2 is a block diagram illustrating the configuration of a judder compensation logic unit according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of the judder compensator shown in FIG. 2, and FIG. 4 is an embodiment of the present invention It is a diagram for explaining the motor current compensated by the judder compensator according to the example.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저더 보상 로직부(300)는 주파수 산출기(310), 저더 보상기(320), 및 변환기(350)를 포함한다. Referring to FIG. 2 , the judder
주파수 산출기(310)는 차량 휠 속도로부터 제1 회전 주파수 및 제2 회전 주파수를 산출한다. 이때 주파수 산출기(310)는 차량의 전륜 휠 속도로부터 제1 회전 주파수를 산출하고, 제1 회전 주파수에 일정 배수를 곱하여 제2 회전 주파수를 산출할 수 있다. 예컨대, 주파수 산출기(310)는 제1 회전 주파수에 2를 곱하여 제2 회전 주파수를 산출할 수 있다. The
이는 물리적으로 브레이크 저더의 진동 주파수는 차량 휠의 회전 주파수와 거의 일치하기 때문이며, 차량 휠의 회전 주파수를 이용하여 저더를 저감하기 위한 신호 파형을 생성하기 위함이다.This is because the vibration frequency of the brake judder physically coincides with the rotation frequency of the vehicle wheel, and this is to generate a signal waveform for reducing judder using the rotation frequency of the vehicle wheel.
저더 보상기(320)는 제1 및 제2 회전 주파수, 모터 전류, 및 차량 속도를 입력 받아 보상 값을 실시간으로 계산한다. 구체적으로, 저더 보상기(320)는 제1 회전 주파수 또는 제2 회전 주파수에 따라 모터 전류를 필터링하여 저더 주파수 성분을 추출하고, 차량 속도에 설정된 게인을 저더 주파수 성분에 적용하여 보상 전류를 출력한다. The
이러한 저더 보상기(320)는 제1 저더 보상기(330a), 제2 저더 보상기(330b) 및 연산부(340)를 포함한다. The
제1 저더 보상기(330a)는 제1 회전 주파수에 따라 모터 전류를 필터링하여 제1 저더 주파수 성분을 추출하고, 차량 속도에 따라 제1 저더 주파수 성분을 보상하여 제1 보상 전류를 출력한다. The
이러한 제1 저더 보상기(330a)는 도 3에 도시된 바와 같이 제1 저더 주파수 추출부(332), 제1 위상 변경부(334) 및 제1 게인 적용부(336)를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 3 , the
제1 저더 주파수 추출부(332)는 모터 전류 및 제1 회전 주파수를 입력 받고, 제1 회전 주파수에 따라 모터 전류를 필터링하여 조향 휠의 저더로 인하여 발생한 제1 저더 주파수 성분을 추출한다. The first judder
제1 저더 주파수 추출부(332)가 입력 받은 모터 전류는 모터의 동작에 따라 발생하는 모터 전류와 조향 휠의 저더에 의해 발생한 모터 전류가 합쳐져서 검출된 모터 전류일 수 있다. 즉, 모터의 동작에 의해 검출된 모터 전류는 차량 운전자의 조향 의지에 따라 발생하는 모터 전류와 차량의 제동 상황에서 브레이크 저더로 인하여 발생한 모터 전류가 포함되어 있을 수 있으며, 제1 저더 주파수 추출부(332)는 모터로부터 검출된 모터 전류를 필터링하여 브레이크 저더에 따른 조향 휠의 진동에 의하여 발생한 모터 전류 성분만을 추출하는 것이다.The motor current input by the first
이러한 제1 저더 주파수 추출부(332)는 예컨대, 대역 통과 필터로 구현될 수 있다. The first
제1 저더 주파수 추출부(332)는 주파수 산출기(310)에서 산출된 제1 회전 주파수를 중심주파수로 하며 기 설정된 일정 대역폭을 갖는 제1 대역 통과 필터(332)를 통해 모터 전류로부터 제1 저더 주파수 성분을 추출할 수 있다. The first judder
즉, 제1 저더 주파수 추출부(332)는, 모터로부터 검출된 모터 전류에서 차량 운전자의 입력 토크에 해당하는 저주파 대역(예: 2Hz 이하)의 성분과 조향 휠이 반응하지 않는 고주파 대역(예: 20~25Hz)의 성분을 필터링하고 조향 휠의 진동으로 반응하는 대역(예: 5~20Hz)의 성분만 추출한다. That is, the first
제1 대역 통과 필터(332)가 필터링하는 주파수 대역은 차종별로 상이하게 설정될 수 있다. 차량의 종류에 따라 제1 대역 통과 필터에 의해 필터링되는 저주파 대역과 고주파 대역은 상이하게 설정될 수 있으며, 제1 대역 통과 필터(332)가 모터로부터 검출된 모터 전류에서 차량 운전자의 조향 의지에 의해 발생한 모터 전류와 조향 휠이 반응하지 않는 대역에 해당하는 모터 전류를 필터링하고 조향 휠의 진동에 의해서 발생하는 주파수 대역만 추출할 수 있도록 저주파 대역과 고주파 대역이 설정될 수 있다.The frequency band filtered by the
제1 저더 주파수 추출부(332)는, 입력된 모터 전류를 필터링하여 조향 휠의 진동에 의해서 반응하는 대역의 제1 저더 주파수 성분만 추출하고, 추출된 제1 저더 주파수 성분에 해당하는 모터 전류를 제1 위상 변경부(334)로 전달한다.The first judder
제1 위상 변경부(334)는 제1 저더 주파수 추출부(332)에서 추출된 제1 저더 주파수 성분에 차량 속도에 설정된 위상값을 적용하여 제1 저더 주파수 성분의 위상을 변경한다. 이러한 제1 위상 변경부(334)는 제1 위상 이동 필터(Phase Shift Filter)(335)로 구현될 수 있다.The first
제1 위상 이동 필터(335)는 차량 속도에 따라 위상값이 설정된 위상 테이블로부터 해당 차량 속도에 대응되는 위상값을 획득하고, 획득한 위상값에 따라 제1 저더 주파수 성분의 위상을 변경할 수 있다. The first
제1 게인 적용부(336)는 감지부(100)로부터 차량 속도를 입력 받고, 제1 위상 변경부(334)로부터 위상이 변경된 제1 저더 주파수 성분을 입력 받으며, 입력 받은 제1 저더 주파수 성분에 입력 받은 차량 속도에 설정된 게인을 적용하여 제1 보상 전류를 출력한다. 즉, 제1 게인 적용부(336)는 차량 속도에 따라 게인값이 설정된 게인 테이블로부터 해당 차량 속도에 대응되는 게인값을 획득하고, 획득한 게인값을 위상이 변경된 제1 저더 주파수 성분에 적용하여 제1 보상 전류의 크기를 조정할 수 있다. The first
상기와 같이 구성된 제1 저더 보상기(330a)가 제1 저더 주파수 성분(Judder Torque)의 위상을 변경하면 도 4의 (a)에 도시된 Compensation Torque을 출력할 수 있고, 차량 속도에 설정된 게인값을 적용하면 도 4의 (b)에 도시된 Compensation Torque을 출력할 수 있다. When the
제2 저더 보상기(330b)는 제2 회전 주파수에 따라 모터 전류를 필터링하여 제2 저더 주파수 성분을 추출하고, 차량 속도에 따라 제2 저더 주파수 성분을 보상하여 제2 보상 전류를 출력한다. The
이러한 제2 저더 보상기(330b)는 제2 저더 주파수 추출부, 제2 위상 변경부 및 제2 게인 적용부를 포함할 수 있다. 제2 저더 주파수 추출부, 제2 위상 변경부 및 제2 게인 적용부는 제1 저더 보상기(330a)의 제1 저더 주파수 추출부, 제1 위상 변경부 및 제1 게인 적용부와 동일하게 동작하므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다. The
연산부(340)는 제1 저더 보상기(330a) 및 제2 저더 보상기(330b)로부터 제1 보상 전류 및 제2 보상 전류를 입력 받고, 입력 받은 제1 보상 전류 및 제2 보상전류를 합하여 보상 전류를 출력한다.The
변환기(350)는 저더 보상기(320)로부터의 보상 전류를 보상 토크로 변환한다. 이때 변환기(350)는 기 설정된 한계범위에 해당하는 보상 토크를 출력할 수 있다. The
즉, 변환기(350)는 보상 전류를 토크 커맨드의 단위(Nm)로 환산하고, 보상 토크에 한계값을 적용하여 출력할 수 있다. That is, the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 저더 보상 진단부의 구성을 설명하기 블록도, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 저더 보상 진단부의 동작에 따른 조향 토크를 설명하기 위한 도면이다. 5 is a block diagram illustrating the configuration of a judder compensation diagnosis unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram illustrating a steering torque according to an operation of the judder compensation diagnosis unit according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저더 보상 진단부(400)는 주파수 산출기(410), 저더 주파수 추출기(420), 크기 산출부(430), 및 동작 결정부(440)를 포함한다. Referring to FIG. 5 , the judder
주파수 산출기(410)는 차량 휠 속도로부터 회전 주파수를 산출한다. 이때 주파수 산출기(410)는 차량의 전륜 휠 속도로부터 제1 회전 주파수를 산출하고, 제1 회전 주파수에 일정 배수를 곱하여 제2 회전 주파수를 산출할 수 있다. 예컨대, 주파수 산출기(410)는 제1 회전 주파수에 2를 곱하여 제2 회전 주파수를 산출할 수 있다.The
이는 물리적으로 브레이크 저더의 진동 주파수는 차량 휠의 회전 주파수와 거의 일치하기 때문이며, 차량 휠의 회전 주파수를 이용하여 저더를 저감하기 위한 신호 파형을 생성하기 위함이다.This is because the vibration frequency of the brake judder physically coincides with the rotation frequency of the vehicle wheel, and this is to generate a signal waveform for reducing judder using the rotation frequency of the vehicle wheel.
저더 주파수 추출기(420)는 조향 토크 및 주파수 산출기(410)에서 산출된 회전 주파수를 입력 받고, 회전 주파수에 따라 조향 토크를 필터링하여 조향 휠의 저더로 인하여 발생한 저더 주파수 성분을 추출한다. 이때 저더 주파수 추출기(420)는 주파수에 따라 가변되는 대역 통과 필터를 통해 조향 토크에서 저더 주파수 성분을 추출할 수 있다. The
이러한 저더 주파수 추출기(420)는 제1 저더 주파수 추출부(422), 제2 저더 주파수 추출부(424) 및 합산부(426)를 포함할 수 있다. The
제1 저더 주파수 추출부(422)는 조향 토크 및 제1 회전 주파수를 입력 받고, 제1 회전 주파수에 따라 조향 토크를 필터링하여 조향 휠의 저더로 인하여 발생한 제1 저더 주파수 성분을 추출한다. The first
제1 저더 주파수 추출부(422)가 토크 센서로부터 입력 받은 조향 토크는 조향 휠의 회전에 따라 발생하는 조향 토크와 조향 휠의 저더에 의해 발생한 조향 토크가 합쳐져서 검출된 조향 토크일 수 있다. 즉, 토크 센서에 의해 검출된 조향 토크는 차량 운전자의 조향 의지에 따라 발생하는 조향 토크와 차량의 제동 상황에서 브레이크 저더로 인하여 발생한 조향 토크가 포함되어 있을 수 있으며, 제1 저더 주파수 추출부(422)는 토크 센서로부터 입력 받은 조향 토크를 필터링하여 브레이크 저더에 따른 조향 휠의 진동에 의하여 발생한 조향 토크 성분만을 추출하는 것이다.The steering torque input by the first
이러한 제1 저더 주파수 추출부(422)는 예컨대 대역 통과 필터로 구현될 수 있다. The first
제1 저더 주파수 추출부(422)는 주파수 산출기(410)에서 산출된 제1 회전 주파수를 중심주파수로 하며 기 설정된 일정 대역폭을 갖는 제1 대역 통과 필터를 통해 조향 토크로부터 제1 저더 주파수 성분을 추출할 수 있다. The first
즉, 제1 저더 주파수 추출부(422)는, 토크 센서로부터 입력 받은 조향 토크에서 차량 운전자의 입력 토크에 해당하는 저주파 대역(예: 2Hz 이하)의 성분과 조향 휠이 반응하지 않는 고주파 대역(예: 20~25Hz)의 성분을 필터링하고 조향 휠의 진동으로 반응하는 대역(예: 5~20Hz)의 성분만 추출한다. That is, the first
제1 대역 통과 필터가 필터링하는 주파수 대역은 차종별로 상이하게 설정될 수 있다. 차량의 종류에 따라 제1 대역 통과 필터에 의해 필터링되는 저주파 대역과 고주파 대역은 상이하게 설정될 수 있으며, 제1 대역 통과 필터가 토크 센서로부터 입력 받은 조향 토크에서 차량 운전자의 조향 의지에 의해 발생한 조향 토크와 조향 휠이 반응하지 않는 대역에 해당하는 조향 토크를 필터링하고 조향 휠의 진동에 의해서 발생하는 주파수 대역만 추출할 수 있도록 저주파 대역과 고주파 대역이 설정될 수 있다.A frequency band filtered by the first bandpass filter may be set differently for each vehicle type. The low-frequency band and the high-frequency band filtered by the first band-pass filter may be set differently depending on the type of vehicle, and the steering generated by the steering intention of the vehicle driver from the steering torque input by the first band-pass filter from the torque sensor. The low-frequency band and the high-frequency band may be set to filter the steering torque corresponding to the band in which the torque and the steering wheel do not respond and to extract only the frequency band generated by the vibration of the steering wheel.
제1 저더 주파수 추출부(422)는, 입력된 조향 토크를 필터링하여 조향 휠의 진동에 의해서 반응하는 대역의 제1 저더 주파수 성분만 추출하고 추출된 제1 저더 주파수 성분에 해당하는 조향 토크를 합산부(426)에 전달한다.The first
제2 저더 주파수 추출부(424)는 조향 토크 및 제2 회전 주파수를 입력 받고, 제2 회전 주파수에 따라 조향 토크를 필터링하여 조향 휠의 저더로 인하여 발생한 제2 저더 주파수 성분을 추출한다. 제2 저더 주파수 추출부(424)는 제1 저더 주파수 추출부(422)의 동작과 같으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다. The second
합산부(426)는 제1 저더 주파수 추출부(422) 및 제2 저더 주파수 추출부(424)로부터 제1 저더 주파수 성분 및 제2 저더 주파수 성분을 입력 받고, 입력 받은 제1 저더 주파수 성분 및 제2 저더 주파수 성분을 합하여 저더 신호를 출력한다.The summing
크기 산출부(430)는 저더 주파수 추출기(420)에서 추출된 저더 신호의 절대 값을 저역 통과 필터링하여 저더 신호의 크기를 산출한다. 즉, 크기 산출부(430)는 저더 신호의 절대 값을 저역 통과 필터에 적용하여 근사적으로 저더 신호의 크기를 계산할 수 있다. 저역 통과 필터가 필터링하는 주파수 대역은 차종별로 상이하게 설정될 수 있다.The
예를 들어, 저더 주파수 추출기(420)에서 추출된 저더 신호가 도 6의 (a)에 도시된 'A'인 경우, 크기 산출부(430)는 'A'의 절대값을 도 6의 (b)에 도시된 'B'와 같이 출력할 수 있다. 'B'를 저역 통과 필터에 적용하면 크기 산출부(430)는 'C'와 같은 신호를 출력할 수 있다. For example, when the judder signal extracted by the
동작 결정부(440)는 크기 산출부(430)에서 산출된 저더 신호의 크기를 기 설정된 임계값과 비교하고, 그 비교결과와 브레이크 상태에 기초하여 저더 보상 로직부(300)의 동작 상태를 결정한다. 이때 동작 결정부(440)는 비교부를 통해 저더 신호의 크기와 임계값을 비교하고, 그 비교결과와 브레이크 상태에 따라 저더 보상 로직부(300)의 동작을 결정할 수 있다.The
예를 들어, 저더 신호의 크기가 임계값 미만이면, 동작 결정부(440)는 저더 보상 로직부(300)에 의한 악영향 없음으로 판단하여 저더 보상 로직부(300)의 계속 동작 가능으로 판단할 수 있다. 이때 동작 결정부(440)는 저더 보상 로직부(300)의 계속 동작 가능으로 판단될지라도 브레이크 페달이 눌린 경우에만 저더 보상 로직부(300)가 동작하도록 하는 신호를 출력할 수 있다. 또한 저더 신호의 크기가 임계값 이상이면, 동작 결정부(440)는 저더 보상 로직부(300)에 의한 진동 증폭 발생으로 판단하여, 저더 보상 로직부(300)의 동작 중지로 판단할 수 있다.For example, if the magnitude of the judder signal is less than the threshold, the
동작 결정부(440)는, 저더 신호의 크기가 임계값 미만이며 브레이크가 동작 중인 경우, 저더 보상 로직부(300)의 동작을 지시하는 동작 신호를 출력할 수 있다. 또한 동작 결정부(440)는, 저더 신호의 크기가 임계값 이상이거나 또는 브레이크가 동작 중이 아닌 경우 저더 보상 로직부(300)의 동작 중지를 지시하는 동작 중지 신호를 출력할 수 있다. The
저더 보상 로직부(300)는, 동작 결정부(440)로부터 동작 신호를 수신한 경우 동작을 수행하고, 동작 중지 신호를 수신한 경우 동작을 중지할 수 있다. The judder
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 휠의 진동 저감 방법을 설명하기 위한 도면이다. 7 is a view for explaining a method for reducing vibration of a steering wheel according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 저더 보상 진단부(400)는 차량 휠 속도, 조향 토크, 및 브레이크 상태 중 적어도 하나에 기초하여 저더 보상 로직부(300)의 동작 상태를 결정하고(S710), 결정된 동작 상태에 따른 동작 상태 신호를 저더 보상 로직부(300)로 전송한다(S720). 즉, 저더 보상 진단부(400)는 차량 휠 속도로부터 제1 회전 주파수 및 제2 회전 주파수를 산출하고, 제1 회전 주파수 또는 제2 회전 주파수에 따라 조향 토크를 필터링하여 조향 휠의 저더로 인하여 발생하는 저더 주파수 성분을 추출할 수 있다. 그런 후, 저더 보상 진단부(400)는 추출된 저더 주파수 성분에 의한 저더 신호의 절대 값을 저역 통과 필터링하여 저더 신호의 크기를 산출하고, 저더 신호의 크기를 기 설정된 임계값과 비교할 수 있다. 그 비교결과 저더 신호의 크기가 임계값 미만이고, 브레이크가 동작 중이면, 저더 보상 진단부(400)는 저더 보상 로직부(300)의 동작을 지시하는 동작 신호를 출력할 수 있다. 만약, 저더 신호의 크기가 임계값 이상 또는 브레이크가 동작 중이 아니면, 저더 보상 진단부(400)는 저더 보상 로직부(300)의 동작 중지를 지시하는 동작 중지 신호를 출력할 수 있다. Referring to FIG. 7 , the judder
S720 단계가 수행되면, 저더 보상 로직부(300)는 동작 상태 신호가 동작 신호인지를 판단한다(S730).When step S720 is performed, the judder
S730 단계의 판단결과, 동작 상태 신호가 동작 신호이면, 저더 보상 로직부(300)는 모터 전류, 차량 속도 및 차량 휠 속도 중 적어도 하나에 기초하여 차량의 조향 휠에서 발생하는 저더를 제거하기 위한 저더 보상 토크를 산출한다(S740).As a result of the determination in step S730, if the operation state signal is an operation signal, the judder
저더 보상 로직부(300)는 산출된 저더 보상 토크를 조향 모터 제어 로직부(500)로 전송할 수 있고, 조향 모터 제어 로직부(500)는 저더 보상 토크를 모터 토크에 반영함으로써 조향 휠의 저더를 제거할 수 있다. The judder
만약, S730 단계의 판단결과, 동작 상태 신호가 동작 중지 신호이면, 저더 보상 로직부(300)는 동작을 중지한다(S750).If, as a result of the determination in step S730, the operation state signal is an operation stop signal, the judder
이와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 조향 휠의 진동 저감 장치 및 방법은, 차량의 브레이크 작동 시 발생하는 저더 진동을 추출하고 해당 진동 성분을 역으로 보상함으로써 조향 휠의 진동을 저감하여 운전자가 느끼는 진동감을 줄일 수 있다. As described above, the apparatus and method for reducing vibration of a steering wheel according to an aspect of the present invention extracts judder vibration generated when a brake of a vehicle is operated and reversely compensates the vibration component to reduce the vibration of the steering wheel so that the driver feels Vibration can be reduced.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it is understood that various modifications and equivalent other embodiments are possible by those of ordinary skill in the art. will understand Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.
100 : 감지부
200 : 조향 제어 로직부
300 : 저더 보상 로직부
400 : 저더 보상 진단부
500 : 조향 모터 제어 로직부 100: sensing unit
200: steering control logic unit
300: judder compensation logic unit
400: Judder compensation diagnostic unit
500: steering motor control logic unit
Claims (25)
상기 차량 휠 속도, 조향 토크, 및 브레이크 상태 중 적어도 하나에 기초하여 상기 저더 보상 로직부의 동작 상태를 결정하는 저더 보상 진단부를 포함하되,
상기 저더 보상 로직부는,
상기 차량 휠 속도로부터 산출된 제1 회전 주파수 또는 제2 회전 주파수에 따라 상기 모터 전류를 필터링하여 저더 주파수 성분을 추출하고, 상기 저더 주파수 성분에 상기 차량 속도에 설정된 게인을 적용함으로써, 상기 저더 보상 토크를 산출하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 장치.
a judder compensation logic unit configured to calculate a judder compensation torque for removing judder generated from a steering wheel of the vehicle based on at least one of a motor current, a vehicle speed, and a vehicle wheel speed; and
A judder compensation diagnosis unit configured to determine an operation state of the judder compensation logic unit based on at least one of the vehicle wheel speed, steering torque, and brake state,
The judder compensation logic unit,
The judder compensation torque is obtained by filtering the motor current according to the first rotation frequency or the second rotation frequency calculated from the vehicle wheel speed to extract a judder frequency component, and applying a gain set to the vehicle speed to the judder frequency component A device for reducing vibration of a steering wheel, characterized in that for calculating
상기 저더 보상 로직부로부터 상기 저더 보상 토크를 입력 받고, 상기 저더 보상 토크를 모터 토크에 반영함으로써 상기 조향 휠의 저더를 제거하는 조향 모터 제어 로직부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 장치.
According to claim 1,
The apparatus for reducing vibration of a steering wheel, characterized in that it further comprises a steering motor control logic unit receiving the judder compensation torque from the judder compensation logic unit and removing the judder of the steering wheel by reflecting the judder compensation torque to the motor torque. .
상기 저더 보상 로직부는,
상기 차량 휠 속도로부터 제1 회전 주파수 및 제2 회전 주파수를 산출하는 주파수 산출기;
상기 제1 회전 주파수 또는 제2 회전 주파수에 따라 상기 모터 전류를 필터링하여 저더 주파수 성분을 추출하고, 상기 저더 주파수 성분에 상기 차량 속도에 설정된 게인을 적용하여 보상 전류를 출력하는 저더 보상기; 및
상기 보상 전류를 보상 토크로 변환하여 출력하는 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 장치.
According to claim 1,
The judder compensation logic unit,
a frequency calculator for calculating a first rotational frequency and a second rotational frequency from the vehicle wheel speed;
a judder compensator that filters the motor current according to the first or second rotation frequency to extract a judder frequency component, and applies a gain set to the vehicle speed to the judder frequency component to output a compensation current; and
and a converter for converting the compensation current into compensation torque and outputting the compensation current.
상기 주파수 산출기는,
상기 차량 휠 속도로부터 제1 회전 주파수를 산출하고, 상기 제1 회전 주파수에 일정 배수를 곱하여 제2 회전 주파수를 산출하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 장치.
4. The method of claim 3,
The frequency calculator is
A first rotation frequency is calculated from the vehicle wheel speed, and a second rotation frequency is calculated by multiplying the first rotation frequency by a predetermined multiple.
상기 저더 보상기는,
상기 제1 회전 주파수에 따라 상기 모터 전류를 필터링하여 제1 저더 주파수 성분을 추출하고, 상기 차량 속도에 따라 상기 제1 저더 주파수 성분을 보상하여 제1 보상 전류를 출력하는 제1 저더 보상기;
상기 제2 회전 주파수에 따라 상기 모터 전류를 필터링하여 제2 저더 주파수 성분을 추출하고, 상기 차량 속도에 따라 상기 제2 저더 주파수 성분을 보상하여 제2 보상 전류를 출력하는 제2 저더 보상기; 및
상기 제1 보상 전류와 제2 보상 전류를 합하여 상기 보상 전류를 출력하는 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 장치.
4. The method of claim 3,
The judder compensator,
a first judder compensator for filtering the motor current according to the first rotation frequency to extract a first judder frequency component, and compensating for the first judder frequency component according to the vehicle speed to output a first compensation current;
a second judder compensator for filtering the motor current according to the second rotation frequency to extract a second judder frequency component, and compensating for the second judder frequency component according to the vehicle speed to output a second compensation current; and
and a calculator configured to output the compensation current by adding the first compensation current and the second compensation current.
상기 제1 저더 보상기는,
상기 제1 회전 주파수에 따라 필터 계수가 변경된 대역 통과 필터를 통해 상기 모터 전류로부터 저더에 의한 제1 저더 주파수 성분을 추출하는 제1 저더 주파수 추출부;
상기 추출된 제1 저더 주파수 성분에 상기 차량 속도에 설정된 위상값을 적용하여 상기 제1 저더 주파수 성분의 위상을 변경하는 제1 위상 변경부; 및
상기 위상이 변경된 제1 저더 주파수 성분에 상기 차량 속도에 설정된 게인을 적용하여 상기 제1 보상 전류를 산출하는 제1 게인 적용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 장치.
6. The method of claim 5,
The first judder compensator,
a first judder frequency extracting unit for extracting a first judder frequency component by judder from the motor current through a bandpass filter whose filter coefficient is changed according to the first rotation frequency;
a first phase changer configured to change a phase of the first judder frequency component by applying a phase value set to the vehicle speed to the extracted first judder frequency component; and
and a first gain applying unit configured to calculate the first compensation current by applying a gain set to the vehicle speed to the first judder frequency component whose phase is changed.
상기 제2 저더 보상기는,
상기 제2 회전 주파수에 따라 필터 계수가 변경된 대역 통과 필터를 통해 상기 모터 전류로부터 저더에 의한 제2 저더 주파수 성분을 추출하는 제2 저더 주파수 추출부;
상기 추출된 제2 저더 주파수 성분에 상기 차량 속도에 설정된 위상값을 적용하여 상기 제2 저더 주파수 성분의 위상을 변경하는 제2 위상 변경부; 및
상기 위상이 변경된 제2 저더 주파수 성분에 상기 차량 속도에 설정된 게인을 적용하여 상기 제2 보상 전류를 산출하는 제2 게인 적용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 장치.
6. The method of claim 5,
The second judder compensator,
a second judder frequency extracting unit for extracting a second judder frequency component by judder from the motor current through a bandpass filter whose filter coefficient is changed according to the second rotation frequency;
a second phase changer configured to change a phase of the second judder frequency component by applying a phase value set to the vehicle speed to the extracted second judder frequency component; and
and a second gain applying unit configured to calculate the second compensation current by applying the gain set to the vehicle speed to the second judder frequency component whose phase is changed.
상기 변환기는,
상기 변환된 보상 토크에서 기 설정된 한계범위에 해당하는 보상 토크를 출력하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 장치.
4. The method of claim 3,
The converter is
The device for reducing vibration of a steering wheel, characterized in that outputting a compensation torque corresponding to a preset limit range from the converted compensation torque.
상기 저더 보상 진단부는,
상기 차량 휠 속도로부터 제1 회전 주파수 및 제2 회전 주파수를 산출하는 주파수 산출기;
상기 제1 회전 주파수 또는 제2 회전 주파수에 따라 상기 조향 토크를 필터링하여 조향 휠의 저더로 인하여 발생하는 저더 주파수 성분을 추출하는 저더 주파수 추출기;
상기 추출된 저더 주파수 성분에 의한 저더 신호의 절대 값을 저역 통과 필터링하여 상기 저더 신호의 크기를 산출하는 크기 산출부; 및
상기 저더 신호의 크기를 기 설정된 임계값과 비교하고, 그 비교결과와 브레이크 상태에 기초하여 상기 저더 보상 로직부의 동작을 결정하는 동작 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 장치.
According to claim 1,
The judder compensation diagnosis unit,
a frequency calculator for calculating a first rotational frequency and a second rotational frequency from the vehicle wheel speed;
a judder frequency extractor for filtering the steering torque according to the first rotation frequency or the second rotation frequency to extract a judder frequency component generated due to judder of the steering wheel;
a magnitude calculator for calculating the magnitude of the judder signal by low-pass filtering the absolute value of the judder signal by the extracted judder frequency component; and
and an operation determining unit that compares the magnitude of the judder signal with a preset threshold and determines the operation of the judder compensation logic unit based on the comparison result and the brake state.
상기 주파수 산출기는,
상기 차량 휠 속도로부터 제1 회전 주파수를 산출하고, 상기 제1 회전 주파수에 일정 배수를 곱하여 제2 회전 주파수를 산출하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 장치.
10. The method of claim 9
The frequency calculator is
A first rotation frequency is calculated from the vehicle wheel speed, and a second rotation frequency is calculated by multiplying the first rotation frequency by a predetermined multiple.
상기 저더 주파수 추출기는,
상기 제1 회전 주파수에 따라 필터 계수가 변경된 대역 통과 필터를 통해 상기 조향 토크로부터 저더에 의한 제1 저더 주파수 성분을 추출하는 제1 저더 주파수 추출부;
상기 제2 회전 주파수에 따라 필터 계수가 변경된 대역 통과 필터를 통해 상기 조향 토크로부터 저더에 의한 제2 저더 주파수 성분을 추출하는 제2 저더 주파수 추출부; 및
상기 제1 저더 주파수 성분 및 제2 저더 주파수 성분을 합하여 저더 신호를 출력하는 합산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 장치.
10. The method of claim 9
The judder frequency extractor,
a first judder frequency extracting unit for extracting a first judder frequency component by judder from the steering torque through a bandpass filter whose filter coefficient is changed according to the first rotation frequency;
a second judder frequency extracting unit for extracting a second judder frequency component by judder from the steering torque through a bandpass filter whose filter coefficient is changed according to the second rotation frequency; and
and a summing unit outputting a judder signal by adding the first judder frequency component and the second judder frequency component.
상기 동작 결정부는,
상기 저더 신호의 크기가 상기 임계값 미만이며 상기 브레이크가 동작 중인 경우, 상기 저더 보상 로직부의 동작을 지시하는 동작 신호를 출력하고,
상기 저더 신호의 크기가 상기 임계값 이상 또는 상기 브레이크가 동작 중이 아닌 경우, 상기 저더 보상 로직부의 동작 중지를 지시하는 동작 중지 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 장치.
10. The method of claim 9
The operation decision unit,
outputting an operation signal instructing the operation of the judder compensation logic unit when the magnitude of the judder signal is less than the threshold value and the brake is in operation;
When the magnitude of the judder signal is equal to or greater than the threshold value or the brake is not in operation, an operation stop signal instructing to stop the operation of the judder compensation logic unit is output.
상기 저더 보상 로직부는,
상기 동작 결정부로부터 동작 신호를 수신한 경우 동작을 수행하고, 상기 동작 결정부로부터 동작 중지 신호를 수신한 경우 동작을 중지하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 장치.
13. The method of claim 12
The judder compensation logic unit,
An apparatus for reducing vibration of a steering wheel, characterized in that when an operation signal is received from the operation determining unit, the operation is performed, and when the operation stop signal is received from the operation determination unit, the operation is stopped.
상기 저더 보상 로직부가, 상기 저더 보상 진단부로부터 동작 상태 신호를 수신하고, 상기 동작 상태 신호가 동작 신호인 경우 모터 전류, 차량 속도 및 차량 휠 속도 중 적어도 하나에 기초하여 차량의 조향 휠에서 발생하는 저더를 제거하기 위한 저더 보상 토크를 산출하는 단계를 포함하되,
상기 저더 보상 토크를 산출하는 단계에서,
상기 저더 보상 로직부는, 상기 차량 휠 속도로부터 산출된 제1 회전 주파수 또는 제2 회전 주파수에 따라 상기 모터 전류를 필터링하여 저더 주파수 성분을 추출하고, 상기 저더 주파수 성분에 상기 차량 속도에 설정된 게인을 적용함으로써, 상기 저더 보상 토크를 산출하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 방법.
determining, by the judder compensation diagnosis unit, an operation state of the judder compensation logic unit based on at least one of a vehicle wheel speed, a steering torque, and a brake state, and outputting an operation state signal according to the determined operation state; and
The judder compensation logic unit receives an operation state signal from the judder compensation diagnosis unit, and when the operation state signal is an operation signal, generated in the steering wheel of the vehicle based on at least one of a motor current, a vehicle speed, and a vehicle wheel speed calculating a judder compensation torque for removing judder,
In the step of calculating the judder compensation torque,
The judder compensation logic unit extracts a judder frequency component by filtering the motor current according to a first rotation frequency or a second rotation frequency calculated from the vehicle wheel speed, and applies a gain set to the vehicle speed to the judder frequency component By doing so, a method for reducing vibration of a steering wheel, characterized in that the judder compensation torque is calculated.
조향 모터 제어 로직부가 상기 저더 보상 로직부로부터 상기 저더 보상 토크를 입력 받고, 상기 저더 보상 토크를 모터 토크에 반영함으로써 상기 조향 휠의 저더를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 방법.
15. The method of claim 14,
The steering motor control logic unit receiving the judder compensation torque from the judder compensation logic unit, and removing the judder of the steering wheel by reflecting the judder compensation torque to the motor torque. abatement method.
상기 동작 상태 신호를 출력하는 단계는,
주파수 산출기가 상기 차량 휠 속도로부터 제1 회전 주파수 및 제2 회전 주파수를 산출하는 단계;
저더 주파수 추출기가 상기 제1 회전 주파수 또는 제2 회전 주파수에 따라 상기 조향 토크를 필터링하여 조향 휠의 저더로 인하여 발생하는 저더 주파수 성분을 추출하는 단계;
크기 산출부가 상기 추출된 저더 주파수 성분에 의한 저더 신호의 절대 값을 저역 통과 필터링하여 상기 저더 신호의 크기를 산출하는 단계; 및
동작 결정부가 상기 저더 신호의 크기를 기 설정된 임계값과 비교하고, 그 비교결과와 브레이크 상태에 기초하여 상기 저더 보상 로직부의 동작 상태를 결정하며, 상기 결정된 동작 상태에 따른 동작 상태 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 방법.
15. The method of claim 14,
The step of outputting the operation state signal comprises:
calculating, by a frequency calculator, a first rotational frequency and a second rotational frequency from the vehicle wheel speed;
extracting, by a judder frequency extractor, a judder frequency component generated due to judder of a steering wheel by filtering the steering torque according to the first rotation frequency or the second rotation frequency;
calculating, by a magnitude calculator, the magnitude of the judder signal by low-pass filtering the absolute value of the judder signal by the extracted judder frequency component; and
Comparing the magnitude of the judder signal with a preset threshold value by an operation determining unit, determining the operation state of the judder compensation logic unit based on the comparison result and the break state, and outputting an operation state signal according to the determined operation state A method for reducing vibration of a steering wheel, comprising:
상기 제1 회전 주파수 및 제2 회전 주파수를 산출하는 단계에서,
상기 주파수 산출기는, 상기 차량 휠 속도로부터 제1 회전 주파수를 산출하고, 상기 제1 회전 주파수에 일정 배수를 곱하여 제2 회전 주파수를 산출하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 방법.
17. The method of claim 16,
In the step of calculating the first rotation frequency and the second rotation frequency,
The frequency calculator calculates a first rotation frequency from the vehicle wheel speed, and calculates a second rotation frequency by multiplying the first rotation frequency by a predetermined multiple.
상기 저더 주파수 성분을 추출하는 단계는,
상기 저더 주파수 추출기가, 상기 제1 회전 주파수에 따라 필터 계수가 변경된 대역 통과 필터를 통해 상기 조향 토크로부터 저더에 의한 제1 저더 주파수 성분을 추출하는 단계;
상기 저더 주파수 추출기가 상기 제2 회전 주파수에 따라 필터 계수가 변경된 대역 통과 필터를 통해 상기 조향 토크로부터 저더에 의한 제2 저더 주파수 성분을 추출하는 단계; 및
상기 저더 주파수 추출기가 상기 제1 저더 주파수 성분 및 제2 저더 주파수 성분을 합하여 저더 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 방법.
17. The method of claim 16,
The step of extracting the judder frequency component,
extracting, by the judder frequency extractor, a first judder frequency component by judder from the steering torque through a bandpass filter in which a filter coefficient is changed according to the first rotation frequency;
extracting, by the judder frequency extractor, a second judder frequency component by judder from the steering torque through a band-pass filter whose filter coefficient is changed according to the second rotation frequency; and
and outputting, by the judder frequency extractor, a judder signal by summing the first judder frequency component and the second judder frequency component.
상기 저더 보상 로직부의 동작을 결정하는 단계에서,
상기 동작 결정부는, 상기 저더 신호의 크기가 상기 임계값 미만이며 상기 브레이크가 동작 중인 경우, 상기 저더 보상 로직부의 동작을 지시하는 동작 신호를 출력하고,
상기 저더 신호의 크기가 상기 임계값 이상 또는 상기 브레이크가 동작 중이 아닌 경우, 상기 저더 보상 로직부의 동작 중지를 지시하는 동작 중지 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 방법.
17. The method of claim 16,
In the step of determining the operation of the judder compensation logic unit,
The operation determining unit outputs an operation signal instructing the operation of the judder compensation logic unit when the level of the judder signal is less than the threshold value and the brake is in operation,
When the magnitude of the judder signal is equal to or greater than the threshold value or the brake is not in operation, an operation stop signal instructing to stop the operation of the judder compensation logic unit is output.
상기 저더 보상 토크를 산출하는 단계는,
주파수 산출기가 상기 차량 휠 속도로부터 제1 회전 주파수 및 제2 회전 주파수를 산출하는 단계;
저더 보상기가 상기 제1 회전 주파수 또는 제2 회전 주파수에 따라 상기 모터 전류를 필터링하여 저더 주파수 성분을 추출하고, 상기 저더 주파수 성분에 상기 차량 속도에 설정된 게인을 적용하여 보상 전류를 출력하는 단계; 및
변환기가 상기 보상 전류를 보상 토크로 변환하여 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 방법.
15. The method of claim 14,
Calculating the judder compensation torque comprises:
calculating, by a frequency calculator, a first rotational frequency and a second rotational frequency from the vehicle wheel speed;
outputting a compensation current by a judder compensator filtering the motor current according to the first rotation frequency or the second rotation frequency to extract a judder frequency component, and applying a gain set to the vehicle speed to the judder frequency component; and
and a converter converting the compensation current into compensation torque and outputting the converted torque.
상기 제1 회전 주파수 및 제2 회전 주파수를 산출하는 단계에서,
상기 주파수 산출기는, 상기 차량 휠 속도로부터 제1 회전 주파수를 산출하고, 상기 제1 회전 주파수에 일정 배수를 곱하여 제2 회전 주파수를 산출하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 방법.
21. The method of claim 20,
In the step of calculating the first rotation frequency and the second rotation frequency,
The frequency calculator calculates a first rotation frequency from the vehicle wheel speed, and calculates a second rotation frequency by multiplying the first rotation frequency by a predetermined multiple.
상기 보상 전류를 출력하는 단계는,
제1 저더 보상기가 상기 제1 회전 주파수에 따라 상기 모터 전류를 필터링하여 제1 저더 주파수 성분을 추출하고, 상기 차량 속도에 따라 상기 제1 저더 주파수 성분을 보상하여 제1 보상 전류를 출력하는 단계;
제2 저더 보상기가 상기 제2 회전 주파수에 따라 상기 모터 전류를 필터링하여 제2 저더 주파수 성분을 추출하고, 상기 차량 속도에 따라 상기 제2 저더 주파수 성분을 보상하여 제2 보상 전류를 출력하는 단계; 및
연산부가 상기 제1 보상 전류와 제2 보상 전류를 합하여 상기 보상 전류를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 방법.
21. The method of claim 20,
The step of outputting the compensation current comprises:
extracting, by a first judder compensator, a first judder frequency component by filtering the motor current according to the first rotation frequency, and compensating for the first judder frequency component according to the vehicle speed to output a first compensation current;
extracting, by a second judder compensator, a second judder frequency component by filtering the motor current according to the second rotation frequency, and compensating for the second judder frequency component according to the vehicle speed to output a second compensation current; and
and outputting the compensation current by a calculation unit summing the first compensation current and the second compensation current.
상기 제1 보상 전류를 출력하는 단계는,
상기 제1 저더 보상기가 상기 제1 회전 주파수에 따라 필터 계수가 변경된 대역 통과 필터를 통해 상기 모터 전류로부터 저더에 의한 제1 저더 주파수 성분을 추출하는 단계;
상기 제1 저더 보상기가 상기 추출된 제1 저더 주파수 성분에 상기 차량 속도에 설정된 위상값을 적용하여 상기 제1 저더 주파수 성분의 위상을 변경하는 단계; 및
상기 제1 저더 보상기가 상기 위상이 변경된 제1 저더 주파수 성분에 상기 차량 속도에 설정된 게인을 적용하여 상기 제1 보상 전류를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 방법.
23. The method of claim 22,
The step of outputting the first compensation current,
extracting, by the first judder compensator, a first judder frequency component by judder from the motor current through a bandpass filter in which a filter coefficient is changed according to the first rotation frequency;
changing, by the first judder compensator, a phase of the first judder frequency component by applying a phase value set to the vehicle speed to the extracted first judder frequency component; and
and calculating, by the first judder compensator, the first compensation current by applying the gain set to the vehicle speed to the first judder frequency component whose phase is changed.
상기 제2 보상 전류를 출력하는 단계는,
상기 제2 저더 보상기가 상기 제2 회전 주파수에 따라 필터 계수가 변경된 대역 통과 필터를 통해 상기 모터 전류로부터 저더에 의한 제2 저더 주파수 성분을 추출하는 단계;
상기 제2 저더 보상기가 상기 추출된 제2 저더 주파수 성분에 상기 차량 속도에 설정된 위상값을 적용하여 상기 제2 저더 주파수 성분의 위상을 변경하는 단계; 및
상기 제2 저더 보상기가 상기 위상이 변경된 제2 저더 주파수 성분에 상기 차량 속도에 설정된 게인을 적용하여 상기 제2 보상 전류를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 방법.
23. The method of claim 22,
Outputting the second compensation current comprises:
extracting, by the second judder compensator, a second judder frequency component by judder from the motor current through a bandpass filter in which a filter coefficient is changed according to the second rotation frequency;
changing, by the second judder compensator, a phase of the second judder frequency component by applying a phase value set to the vehicle speed to the extracted second judder frequency component; and
and calculating, by the second judder compensator, the second compensation current by applying the gain set to the vehicle speed to the second judder frequency component whose phase is changed.
상기 보상 전류를 보상 토크로 변환하여 출력하는 단계에서,
상기 변환기는, 상기 변환된 보상 토크에서 기 설정된 한계범위에 해당하는 보상 토크를 출력하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 진동 저감 방법.21. The method of claim 20,
In the step of converting the compensation current into compensation torque and outputting it,
The converter is configured to output a compensation torque corresponding to a preset limit range from the converted compensation torque.
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